DE1219066B - UEbertragungsverfahren fuer elektrische Daten - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

H04b

H04j;H041

Deutsche Kl.: 21 al - 7/03

Nummer: 1 219 066

Aktenzeichen: H 57240 VIII a/21 al

Anmeldetag: 22. September 1965

Auslegetag: 16. Juni 1966

Die Erfindung betrifft ein Übertragungsverfahren für elektrische Daten, mit einer Zentralstation und mit mehreren Außenstationen.

Die Übertragung und Aufnahme von Daten und Befehlen zur Verarbeitung, Anzeige und Aufzeichnung erfordert gewöhnlich die Übertragung von Signalen zwischen einer größeren Zahl von Außenstationen und einer Haupt- oder Zentralstation. Die Außenstationen sind gewöhnlich durch getrennte Kabel in radialer Anordnung angeschlossen. Diese Kabel sind gewöhnlich für einen großen Teil der Gesamtkosten der Anlage verantwortlich.

Es ist bereits bekannt, Schalter zur Bündelung und Entbündelung zu verwenden, so daß mehrere Informationskanäle über ein einzelnes Leitungspaar übertragen werden können. Dabei muß ein völliger Synchronismus der Schalter siehergestellt sein. Für Systeme mit einer kleinen Zahl von Kanälen bildet die Synchronisationseinrichtung einen großen Teil der Anlage. Eine Vergrößerung oder Verkleinerung der Zahl der Kanäle erfordert dann gewöhnlich eine äußerst weitgehende Änderung der Gesamtanlage.

Diese Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß ein Schieberegister in jeder Station mit Schieberegistern anderer Stationen so verbunden ist, daß Daten von einer Station zur nächsten über die Schieberegister übertragbar sind.

Jede Station mag eine Anzahl von Elementen in Form bistabiler Netzwerke aufweisen, die nach Art eines Schieberegisters miteinander verbunden sind. Der Ausgang der letzten bistabilen Stufe einer Station ist mit dem Eingang der ersten bistabilen Stufe der nächsten verbunden usw., bis eine vollständige Schleife hergestellt ist. Ein Bit, das seinen Lauf in der ersten Stufe der Steuerstation beginnt, und zwar als Folge der Zuführung der Schiebeimpulse, legt dann einen Weg durch jede Stufe der Zentralstation bis zu der ersten Außenstation zurück. Es läuft dann durch diese hindurch und zirkuliert zwischen der Zentralstation und den Außenstationen hin und her, wobei jeweils eine Verschiebung um eine Stufe bei Zuführung jeweils eines Schiebeimpulses an die Steuerleitung erfolgt.

Ist die Gesamtzahl der Stufen bei allen Außenstationen gleich der Zahl der Stufen in der Zentralstation, beispielsweise JV, und werden JV Schiebeimpulse an die Steuerleitung gelegt, so erscheint eine Information, die in das Schieberegister der Außenstation gelangt ist, an der Zentralstation, und eine Information, die in die Schieberegister der Zentralstation eingegeben ist, erscheint in der Außenstation. Wird zur gleichen Zeit, in der Information Übertragungsverfahren für elektrische Daten

Anmelder:

Hawker Siddeley Dynamics Limited,

Hatfield, Hertfordshire (Großbritannien)

Vertreter:

Dr. K.-R. Eikenberg, Dipl.-Chem. W. Rücker
und Dipl.-Ing. S. Leine, Patentanwälte,
Hannover, Am Klagesmarkt 10-11

Als Erfinder benannt:

John Stanley Bertram Walters,

Birmingham, Warwickshire;

John Kenneth Binks,

Coventry, Warwickshire (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 15. April 1965 (16 375)

in die Schieberegisterstufen eingegeben wird, die Information des vorhergehenden Zyklus in einen Speicher entladen, so kann sie zur Durchführung von Steuerfunktionen an einer Außenstation oder zur Abgabe von Zeichen an der Zentralstation verwendet werden.

An Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden.

F i g. 1 zeigt das grundsätzliche Schaltbild des Ausführungsbeispiels gemäß der Erfindung;

F i g. 2 zeigt das Schaltbild der Zentralstation des Systems;
F i g. 3 zeigt das Schaltbild zweier benachbarter Außenstationen des Systems, und

F i g. 4 bis 9 zeigen die Schaltbilder verschiedener Einzelteile des Systems.

Das Schaltbild gemäß F i g. 1 zeigt eine Zentralstation 11 und drei Außenstationen 12, 13 und 14.

Jede Station enthält ein Schieberegister mit einer Serie von bistabilen Einrichtungen 15, die die Stufen des Schieberegisters bilden. Die Außenstationen 12 und 14 besitzen dreistufige Register, die Außenstation 13 besitzt ein vierstufiges Register, und die Zentralstation 11 besitzt ein Register mit zehn Stufen entsprechend der Summe der Stufen in allen drei Registern der Außenstationen. Die Schiebe-

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register der verschiedenen Stationen sind durch Leiter 16 und 17 in Serie zu einer Schleife zusammengeschaltet, d. h., daß diese Leiter die letzte Stufe des Schieberegisters einer Station mit ihrem Ausgang mit dem Eingang der ersten Stufe des Schieberegisters der nächsten Station verbinden. Ein Hauptleiter 18 und Abzweigleiter 19 verbinden eine Quelle zur Abgabe von Steuerimpulsen mit jeder bistabilen Einrichtung jedes Registers.

Das Schaltbild gemäß F i g. 2 zeigt die Zentralstation 11 im einzelnen. Das Register dieser Station weist, wie in Fig. 1, zehn Stufen auf, jedoch sind lediglich die erste Stufe und die letzte Stufe dargestellt, die dazwischenliegenden acht Stufen sind mit der ersten Stufe identisch. Außerdem sei darauf hingewiesen, daß die Einrichtung der Station in 22 Abschnitte oder Platten unterteilt ist, wie das durch die Rechtecke bildenden gestrichelten Linien angedeutet ist. Die Schaltung enthält eine Kontrollplatte 20, eine Eingabe-Ausgabe-Platte 21, zehn Registerplatten 23 zur Steuerung und Überwachung und zehn Synchronisierplatten 24 für die Registerstufen. Jede Platte kann die Form einer gedruckten Leiterplatte haben, die in entsprechende Fassungen einer Rückwand eingesteckt sind. Den gleichen Rückwandaufbau kann jede Station aufweisen, so daß die Rückwand mit der Plattenanordnung als Einheitsbauweise angesehen werden kann. Bei einer großen Station sind unter Umständen mehr Rückwandeinheiten vorhanden.

Die Registerstufen 23 sind so angeordnet, daß Information sowohl ein- als auch ausgegeben werden kann. Die Zuführung von Informationen erfolgt über Klemmen 25 und 26, die jeweils einen Eingang zugehöriger Gatter 27 und 28 bilden, welche einen zweiten Eingang für eine Impulsleitung 29 aufweisen. Die Ausgänge der Gatter sind jeweils mit den 0- und 1-Eingängen der bistabilen Einrichtung in dem Hauptdatenkanal verbunden. Ein negativer Fortschaltimpuls auf der Impulsleitung 29 bewirkt die Eingabe einer 0 in die Stufen, die Ausgänge 30 und 31 der Registerleitung stehen beispielsweise auf 0 und 1, wenn die Klemmen 25 und 26 auf 0 und 1 stehen, und eine 1 wird eingegeben, wenn die Klemmen 25 und 26 jeweils auf 1 und 0 stehen. Zum Abfragen des in der Stufe enthaltenen Bits ist eine zweite bistabile Einrichtung 32 mit den Ausgängen 30 und 31 zur Steuerung eines Gegenspannungsverstärkers 33 verbunden, der ein Ausgangsrelais 34 erregt. Zwischen der bistabilen Einrichtung 32 und dem Verstärker 33 ist ein Integrator 35 zwischengeschaltet, der dazu dient, ein Umschalten des Schaltzustandes des Ausgangsrelais so lange zu verhindern, bis das abgetastete Bit in mehreren aufeinanderfolgenden Zyklen die Registerleitung durchlaufen hat, so daß ein Ansprechen auf Einschwing- und Störsignale vermieden wird.

Die Fortschaltimpulse auf der Impulsleitung 29 bewirken das Abfragen durch die bistabile Einrichtung 32. Eine Verschiebung der Daten in dem Register wird durch Schiebeimpulse bewirkt, die allen bistabilen Einrichtungen 15 in dem Register auf einer Schiebeleitung 36 zugeführt werden. Jede Stufe weist außerdem einen Rückstelleingang 37 zum Freimachen und Löschen des Registers auf.

Ein vollständiger Zyklus einer Datenübertragung zwischen der Zentralstation und den Außenstationen erfordert eine Gesamtzahl von Schiebeimpulsen, die der Zahl von Stufen in der Zentralstation entspricht. Zur Eingabe und Ausgabe der Information ist ein Fortschaltimpuls am Ende eines jeden solchen Schiebeimpulszyklus erforderlich. Aus diesem Grund findet ein Kanalzählsystem Anwendung, das sicherstellt, daß nach einer entsprechenden Zahl von Schiebeimpulsen ein Fortschaltimpuls erzeugt wird. Die entsprechende Zahl von Schiebeimpulsen beträgt bei diesem Ausführungsbeispiel zehn. Das von den Zählstufen der Synchronisierplatten 24 . gebildete

ίο Synchronisationsregister ist in der Zentralstation vorgesehen. Jede Stufe besteht aus einer bistabilen Einrichtung 38, deren 1-Ausgang über eine Diode 41 an den Eingang eines Inverters 40 gelegt ist, der Teil der Eingabe-Ausgabe-Platte 21 ist. Die Funktion ist prinzipiell so, daß eine 1 durch die Zählstufen fortgeschaltet und ein Fortschaltimpuls erzeugt wird, nachdem alle zehn Stufen durchlaufen sind. Solange irgendeine der Stufen 38 des Zählers eine 1 enthält, ist auch das Steuersignal an dem Inverter 40 eine 1,

ao so daß dieser ein 0-Ausgangssignal hat. Dies wird wiederum in einem Inverter 39 der Kontrollplatte 20 invertiert, und die sich ergebende 1 wird direkt an den 0-Eingang der ersten Zählstufe 38 gelegt und, nach Inversion in einem weiteren Inverter 42, an den

as 1-Eingang jeder Stufe, so daß ein O-Bit in den Zähler eingespeist wird. O-Bits werden in den Zähler eingespeist, wenn Fortschaltimpulse auf einer Leitung 43 zugeführt werden, bis die dadurch fortgeschaltete 1 die letzte Zählerstufe verlassen hat, worauf der Eingang an dem Inverter 40 eine 0 wird und sich der Ausgang der verschiedenen Inverter 39, 40 und 42 in seinem Zustand ändert und ein neuer 1-Bit in die erste Stufe lie&JZählers eingespeist wird;

Auf diese Weise erscheint nach jeden zehn aufeinanderf olgenden 1-Bits ein einzelner O-Bit am Ausgang des Inverters 39. Wenn der Ausgang des Inverters 39 eine 1 ist, so ist beispielsweise der Ausgang des Inverters 42 eine 0, und ein Schiebeimpuls wird auf der Schiebeleitung 36 zugeführt, und wenn der Ausgang des Inverters 39 eine 0 ist, so wird ein Fortschaltimpuls auf der Impulsleitung 29 zugeführt. Die Kontrollplatte 20 enthält drei Impulsgeneratoren 44, 45 und 46. Zur Fortschaltung des Synchronisationsregisters werden der Leitung 43 Impulse über einen Verstärker 47 zugeführt. Außerdem werden Impulse über einen Inverter 48 an den einen Eingang jedes von zwei UND-Gattern 49 und 50 zugeführt. Das UND-Gatter 49 erhält ein zweites Eingangssignal von dem Inverter 39 und gibt einen Fortschaltimpuls ab, wenn seine beiden Eingangssignale eine 0 sind. Das UND-Gatter 50 erhält ein zweites Eingangssignal von dem Inverter 42 und gibt einen Schiebeimpuls ab, wenn seine beiden Eingangssignale eine 0 sind. Die Schiebeimpulse werden der Schiebeleitung 36 über einen Inverter 53 und einen Verstärker 54 auf der Eingabe-Ausgabe-Platte zugeführt und außerdem einer Schiebeleitung 51 über einen Verstärker 52. Die Fortschaltimpulse gelangen an die Impulsleitung 29 über einen Inverter 55 und einen Verstärker 56 auf der Eingabe-Ausgabe-Platte 21 und außerdem an eine Fortschaltleitung 57 über einen Verstärker 58. Die Schiebeleitung 52 und Fortschaltleitung 57 übertragen die Schiebe- und Fortschaltimpulse an die Außenstationen. Ein Startgatter 59 ist über den Impulsgenerator 44 und außerdem in umgekehrter Anordnung über den Impulsgenerator 45 gelegt. Dadurch sind die beiden Impulsgeneratoren so miteinander gekoppelt, daß sie

sich nie im gleichen Zustand befinden können, wodurch eine Schwingwirkung auftritt.

Der Datenausgang des Steuer- und Überwachungsregisters der Zentralstation an die. erste Außenstation wird von dem O-Ausgang der letzten Registerstufe auf eine Leitung 60 gebracht. Er gelangt über eine Ausgangsleitung 61 und ein UND-Gatter 62 an die Kontrollplatte 20. Der Dateneingang von der letzten der Außenstationen gelangt an eine Eingangsleitung 63, wird von einem Inverter 64 auf der Kontrollplatte invertiert und dann über ein UND-Gatter 65 in die Hauptkontrollplatte eingespeist, und zwar in die erste Stufe des Steuer- und Überwachungsregisters. Der Ausgang des UND-Gatters 65 gelangt direkt an den 1-Eingang der ersten Registerstufe und außerdem nach Inversion in einem Inverter 66 auf der Eingabe-Ausgabe-Platte an den O-Eingang. Zur Übertragung von Daten benötigen die UND-Gatter 62 und 64 jeweils die Anwesenheit eines weiteren Eingangssignals von einer Kontrolleitung 67. Ist daher ein Schalter 68 in der Leitung 67 geöffnet, so ist der Durchgang von Daten in beiden Richtungen durch die Gatter 62 und 64 blockiert.

Bei Betrachtung der Außenstationen mag jede einzelne Station lediglich eine Überwachungsstation sein, sie kann auch eine kombinierte Kontroll- und Überwachungsstation sein.

F i g. 3 zeigt zur Veranschaulichung zwei benachbarte Außenstationen; der untere Teil des Schaltbildes zeigt eine Kontroll- und Überwachungsstation mit einer Eingangs-Ausgangs-Platte 69 und mit mehreren Registerstufenplatten 70, während der obere Teil des Schaltbildes lediglich eine Station 2ur Überwachung darstellt· und eine Eingangs-Ausgangs-Platte 71 und mehrere Registerstuf enplatten 72 enthält. Wie beim Fall der Zentralstation sind nur die erste und letzte Stufe jedes Registers dargestellt.

Die Kontroll- und Überwachungsaußenstation ermöglicht die Eingabe und Ausgabe von Daten. Zu diesem Zweck ist jede der Registerstuf en 70 identisch mit jeder der zur Kontrolle und Überwachung dienenden Registerplatten 23 der Zentralstation. Die Außenstation enthält zur Durchführung lediglich einer Überwachungsfunktion eine Dateneingabemöglichkeit. Jede der Registerstufen 72 ist das Äquivalent einer Registerplatte 23, wobei der Kanal zum Datenabfrager (enthaltend die bistabile Einrichtung 32, den Integrator 35, den Verstärker 33 und das Relais 34) weggelassen ist.

Die Eingangs-Ausgangs-Platte 69 und 71 der beiden Außenstationen sind identisch. In jedem Fall werden die empfangenen, von der vorhergehenden Station in der Schleife stammenden Signale der ersten Stufe des Registers über Inverter 73 und 74 der jeweiligen Eingangs-Ausgangs-Platte zugeführt. Der Ausgang des Inverters 73 wird dem 0-Eingang der ersten Stufe der bistabilen Einrichtung 15 zugeführt, und der Ausgang der beiden Inverter 73 und 74 wird in Serie dem 1-Eingang zugeführt. Von einer Station zur nächsten in der Schleife ausgehende Signale werden von dem 0-Ausgang der bistabilen Einrichtung der letzten Registerstufe über einen Inverter 75 in die Eingangs-Ausgangs-Platte 69 oder 71 eingespeist. Die Fortschalt-Schiebe-Impulse von der Hauptsteuerstation werden den Registerstufen jeweils über Filterverstärker in den Eingangs-Ausgangs-Platten zugeführt. Auf diese Weise werden die Fortschaltimpulse mittels eines Integrators 76 und eines Verstärkers 77 eingespeist, während die Schiebeimpulse mittels eines Integrators 78 und eines Verstärkers 79 eingespeist werden. Die Filterverstärker haben die Aufgabe, Verzerrungen der Impulse zu unterdrücken, die auf dem Übertragungsweg von der Zentralstation entstanden sein mögen. Die Impulse werden durch. Integratoren 76 und 78 und Verstärker 77 und 79 regeneriert, ehe sie zu den inneren Schiebeleitungen und äußeren Fortschaltleitungen der Außenstation

ίο weiterübertragen werden.

Es sei erwähnt, daß die Möglichkeiten zur Dateneingabe in der Zentralstation zur Eingabe von Steuerprogrammen in die Schleife dienen können, die von den Außenstationen ausgeführt werden können, während die Abtastkanäle zum Lesen der Daten in der Schleife dienen können, die in den Außenstationen eingegeben sind. Die an einer der Außenstationen in die Schleife eingegebenen Daten geben ursprünglich die an einer dieser Stationen vorliegen-

ao den Bedingungen wieder, beispielsweise ein oder mehrere Parameter irgendeines industriellen Programms. Erne mit einer Datenausgabemöglichkeit versehene Außenstation gestattet das Lesen von Daten in der Schleife, die ein von dieser Außenstation durchzuführendes Kontrollprogramm darstellen. Die in Fig. 3 dargestellte obere Außenstation kann daher lediglich Daten in die Schleife einspeisen, während die untere Außenstation außerdem zum Lesen und zur Durchführung eines in die Schleife an der Zentralstation eingegebenen Programms geeignet ist.

Natürlich kann, falls gewünscht, eine Möglichkeit zur Dateneingabe in einer Außenstation auch zur Eingabe von Kontrollprogrammen dienen, die an einer anderen Außenstation oder an der Zentralstation durchgeführt werden sollen. Während bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel jede Außenstation entweder alle Kontroll- oder Überwachungsregisterstufen aufweist oder alle Moditoren lediglich Stufen, können auch gemischte Stationen mit jeweils einigen Registerstufen jeden Typs Verwendung finden.

Da die Zahl der Registerstufen in der Zentralstation gleich ist der Gesamtzahl in allen Außen-Stationen, kann die Zahl der in Serie geschalteten Stufen in der Zentralstation sehr groß werden. Es ist dann unter Umständen zweckmäßig, wenn Registerstufen zusätzlich zu jenen in einem normalen vorhandenen Modul erforderlichen gebraucht werden, eine oder mehrere Erweiterungsplatten zum Anschluß einer oder mehrerer zusätzlicher Modulen an die HauptkontroUplatte 20 und an die Eingabe-Ausgabe-Platte 21 zu verwenden. Eine derartige Erweiterungsplatte enthält zweckmäßigerweise Inverter entsprechend dem Inverter 40 gemäß Fig. 2, wobei der Ausgang in gleicher Weise in die HauptkontroUplatte eingespeist wird. Außerdem enthält die Erweiterungsplatte Verstärker für die Schiebe- und Fortschaltimpulse zur Aufnahme jeweils der Ausgänge der Verstärker 54 und 56 und zur Einspeisung in die Schiebe- und Fortschaltleitungen der zusätzlichen Registerstufen.

Die F i g. 4 bis 9 zeigen mögliche Schaltanordnungen für die verschiedensten Einzelteile der Platten des Systems; in dem dargestellten System wird ein 1-Bit durch eine Spannung in dem Bereich zwischea 5,38 V bis 13,8 V und ein O-Bit durch eine Spannung in dem Bereich zwischen 0 V und 0,3 V dargestellt.

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F i g. 4 zeigt ein typisches UND-Gatter mit einem Zuführung einer negativen Hanke von nicht mehr

Transistor Tl, an dessen Basis zwei Eingänge von als 5,38 V an D, wobei angenommen wird, daß so-

Klemmen A und B über Widerstände Rl und R2 wohlS als auch R auf OV liegen. Liegt A auf un-

gelangen. Die Basis des Transistors ist außerdem gefähr OV, und ist Ά positiver als 5,38 V, und ist

mit einer Klemme mit einer Spannung von —12 V 5 auch D positiver als 5,38 V, so liegt die Kathode der

über einen Widerstand R 3 verbunden. Der Emitter Diode Dl auf ungefähr OV, und die Kathode der

wird auf einer Spannung von OV gehalten, und der Diode D 2 befindet sich auf einer Spannung, die

Kollektor ist über einen Widerstand R 4 mit +12 V positiver ist als 5,38 V. Fällt D auf ungefähr 0 V ab,

verbunden. Wenn beide Eingangssignale der Klem- so sinkt die Diode Dl auf eine negative Spannung

men A und B im Bereich von etwa OV liegen, so ist io ab, drückt die Basis des Transistors Γ3 nach unten

der Transistor Tl gesperrt, und der Kollektoraus- und öffnet ihn damit, und Z steigt auf +12V an.

gang an einer Klemme Z steigt auf +12 V an. Wenn Wegen der Kopplung des Transistors Γ 2 über Kreuz

die Spannungen der Eingänge A und B über + 5,38 V wird dieser geerdet, und Z fällt auf ungefähr 0 V ab.

ansteigen, so wird der Transistor Tl geschlossen, Das gleiche gilt für Z bei ungefähr OV und A bei

und der Ausgang Z fällt auf OV ab, er beträgt nie ₁₅ mehr als 5,38 V, wenn eine negative Hanke von

mehr als +0,3V. Steigen die Spannungen an den mehr als 5,38 V an D gelegt wird, so daß die bi-

Eingangsklemmen A und B über +5,38 V an, so stabile Einrichtung einen Zustand annimmt, bei dem

steigt auch der Basisstrom noch höher, wodurch Z auf über 5,38 V ansteigt und Z bei ungefähr 0 V

weiterhin Z auf OV verbleibt. liegt.

Zur Bildung eines Inverters kann die gleiche ₂o Fig. 6 zeigt einen Verstärker, der beispielsweise Schaltung wie in Fig. 4 verwendet werden, jedoch als Verstärker 47, 52, 54, 56 und 58 gemäß Fig. 2 ist einer der Eingänge^, Rl und B, R2 weggelas- Verwendung finden kann. Er enthält zwei Transistorsen. Im Fall des Inverters40 gemäß Fig. 2 mögen stufen Γ4 und Γ5 mit geerdeten Emittern und einer die vielen Eingänge über die Dioden 41 über einen Koppeldiode D S. Für einige Anwendungszwecke einzelnen Eingangswiderstand, beispielsweise Rl in 25 bildet ein Relais die Last, und eine andere Diode F i g. 4, gepuffert sein. liegt zwischen Klemmen X und Y zur Begrenzung . F i g. 5 zeigt eine bistabile Einrichtung zur Ver- der Spannung, die an dem Kollektor des Transiwendung in den Registerstufen. Sie enthält zwei stors Γ 5 als Folge von Rückspannungen von der Transistoren T 2 und Γ 3 mit geerdetem Emitter, Relaisspule erscheint, wenn der Transistor Γ 5 geWiderstände R 5, die die Basis des Transistors mit ₃₀ öffnet wird.

— 12 V verbinden, und die Widerständet7 und R8, Fig. 7 zeigt einen Impulsgenerator. Liegt die Eindie die Kollektoren mit +12V verbinden. Die Basis gangsklemme F beständig auf einem Pegel, der posijedes Transistors ist außerdem über Kreuz mit dem tiver ist als 5,38 V, so ist die Basis des Transi-Kollektor des anderen durch eine Diode D 4 und stors T6 positiv, und der Transistor ist geerdet, einen Widerstand i? 9 gekoppelt. Einstell- und Rück- 35 Klemme P hat dann eine Ausgangsspannung von Stellimpulse zur Eingabe von Daten können an die ungefähr OV. Wird Klemme F eine negative Hanke jeweiligen Transistorbasen von Klemmen S und R zugeführt, so wird der Transistor geöffnet, so daß über Dioden D3 und einen Widerstand R9 zu- die Ausgangsspannung an P auf ungefähr 12 V angeführt werden. Ein Steuernetzwerk zur Eingabe von steigt. Bei der Aufladung des Kondensators C 3 steigt Bits aus der vorherigen Registerstufe ist ebenfalls _4O die Basis des Transistors auf ungefähr 12 V an, und mit den Basen der Transistoren verbunden und be- der Transistor geht in den geerdeten Schaltzustand steht aus Eingangsklemmen C und U, die mit den über, so daß Z wieder auf OV liegt, und zwar in Basen über jeweilige ÄC-Registerglieder RIO, Cl einer Zeit, die von der Zeitkonstanten des ÄC-Glie- und RU, C2 und DiodenDl und D2 verbunden des C3, R12 abhängt.

sind. Die Schiebe-oder Steuerimpulse werden an der 45 Fig. 8 zeigt drei Transistoren Γ7, Γ8 und T9, Klemme D einem Verbindungspunkt der Konden- die zu einem Verstärker geschaltet sind und als VersatorenCl und C 2 zugeführt. Die Ausgangssignale stärker 33, 77 und 79 Anwendung finden können, von den Kollektoren der Transistoren können von Es sei zunächst angenommen, daß die Eingangs-Klemmen E und Έ abgenommen werden. klemme H auf 0 V liegt. Wird H positiver, so beginnt

Steigt die Spannung an der Klemme R auf un- 50 der Transistor Γ 7 zu leiten. Die Spannung an der gefahr +5,38V an, so wird Transistor Γ2 geerdet, Basis des Transistors Γ8 wird dadurch negativer, und die Klemme Z hegt auf oder in der Nähe von und Transistor T 8 beginnt zu leiten. Die Rückkopp-0 V; vorausgesetzt, S liegt auf 0 V, so wird der Tran- lung über Widerstand R13 zieht die Basis des Transistor Γ3 geöffnet, und Z steigt auf +12V an. sistors T7 mehr ins Positive, nachdem die Umschal-Kehrt R auf OV zurück, so wird dieser Zustand auf- 55 tung begonnen hat, und steuert die Transistoren Γ 7 rechterhalten. Steigt S auf über +5,38 V an, so wird und T 8 plötzlich in den geerdeten Zustand. Tran-Transistor Γ 3 geerdet, und Z liegt auf oder in der _si_stor Γ 9 wird ebenfalls geerdet, er läßt damit einen Nähe von OV. Liegt R auf OV, so wird Transistor Strom durch eine Last von der + 12-V-Leitung her Tl geöffnet, und Z steigt auf +12 V an. Kehrt S auf fließen. Ist die Last ein Relais, so liegt zwischen X 0 V zurück, so wird dieser Zustand aufrechterhalten. 60 und Y zweckmäßigerweise eine Diode zur Begren-Setzt man somit voraus, daß sowohl S als auch R zung von Rückspannungen der Spule, wenn Tranauf ungefähr OV liegen, so wird sich das Element sistor Γ 9 stromlos wird. Die Verbindung des Emitin irgendeinem der beiden Zustände befinden, in die ters des Transistors TS über einen Widerstand R14 es zuletzt gebracht wurde. Das Steuernetzwerk hat mit der 0-V-Leitung gewährleistet, daß bei Stromlosin praktischer Hinsicht keine Wirkung hinsichtlich 65 werden des Transistors Γ 8 dessen Emitter nach dieser Betrachtung. Es schaltet die Transistoren je- +12V zu kufen sucht, so daß ein ausreichender doch so, daß Z und Z den Zustand annehmen, der Strom durch Widerstand R15 fließt, der sicherstellt, jeweils von C und C bestimmt ist, und zwar durch daß der Emitter des Transistors T 8 negativ in bezug

auf seine Basis ist, wodurch eine sehr scharfe Abschaltung bewirkt wird. Beginnt H wiederum zu fallen, so bleibt Tl geerdet, und die Transistoren Γ8 und T9 sind so lange geerdet, bis das Potential an H genügend nahe an 0 liegt, so daß der Transistör Γ 7 stromlos wird. Die Rückkopplung über den Widerstand R13 ist nicht groß genug, um allein den Transistor Γ 7 in geerdetem Zustand zu halten.

In F i g. 9 ist ein Integrator mit zwei galvanisch gekoppelten Transistoren Γ10 und TU und mit einem ÄC-Eingangsnetzwerk RlS, RYl und C4 dargestellt. Zunächst sei angenommen, daß die Eingangsklemme K auf ungefähr OV liegt, so daß der Kondensator C 4 nicht geladen ist. Steigt K auf + 12V an, so beginnt die Aufladung des Kondensators. Die Ausgangsspannung an W steigt dadurch in Abhängigkeit von der Spannung an der Basis des Transistors Γ10 an, die durch den Widerstand R16 und den Kondensator C 4 bestimmt ist.

Das beschriebene System hat eine Zahl von wesentlichen Vorteilen gegenüber herkömmlichen Systemen für den gleichen Zweck. Ein getrennter Empfänger und ein Sender sind nicht an jeder Station erforderlich, trotzdem leistet die gleiche Anordnung die gleichen Dienste wie beide zusammen. Das System verwendet praktisch eine zeitliche Unterteilung nach dem Multiplexprinzip, ohne daß jedoch Multiplexschalter erforderlich wären. Die mögliche Zahl von Kanälen ist scheinbar unbegrenzt, und Stationen können ohne grundsätzliche Änderung des Systems hinzugefügt oder wieder entfernt werden. Ein derartiger Aufbau des Systems gewährleistet eine äußerst praktische Verwendung bei völlig verschiedenem Installationsumfang.

Die Datenschleife, die die einzelnen Stationen miteinander verbindet, kann eine Länge von mehreren Kilometern haben und, falls erforderlich, können zusätzliche Stationen an jeder Stelle eingefügt werden. Dies stellt einen wesentlichen Unterschied zu der normalen radialen Anordnung von Kabeln dar, bei der das Hinzufügen einer neuen Außenstation das Auslegen neuer Kabel von der Zentralstation aus erforderlich macht. Das ist eine Betriebsweise, die die Installationskosten beträchtlich erhöhen kann.

Die Differenzstörungen können zur irrtümlichen Aufnahme von Nachrichten führen. Dies wird in digitalen Systemen gewöhnlich durch Gleichheitsprüfungen vermieden, jedoch läßt eine einfache Gleichheit benachbarte Fehler nicht erkennen. Das vorliegende Verfahren verwendet Integratoren an den Punkten, an denen Information von der Schleife aus gelesen wird. Keine zum Lesen angebotene Nachricht wird gelesen, ehe sie nicht wenigstens vier aufeinanderfolgende Datenzyklen durchlaufen hat.

Claims (11)

55 Patentansprüche:

1. Übertragungsverfahren für elektrische Daten, mit einer Zentralstation und mit mehreren Außenstationen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schieberegister in jeder Station mit Schieberegistern anderer Stationen so verbunden ist, daß Daten von einer Station zur nächsten über die Schieberegister übertragbar sind.

2. Übertragungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberegister aller Stationen in Serie zu einer geschlossenen Schleife zusammengeschaltet sind.

3. Übertragungsverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Schieberegisterstufen in der Zentralstation gleich der Gesamtzahl der Schieberegisterstufen in allen anderen Außenstationen ist.

4. Übertragungsverfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schieberegister in der Zentralstation aus Stufen besteht, die durch bistabile Einrichtungen gebildet werden, die mit Anschlüssen zur Verbindung vorhergehender und nachfolgender bistabiler Stufen versehen sind, sowie mit Einstell- und Rückstellverbindungen zur Eingabe von Daten in die Stufe von außerhalb der Schleife her und mit Abfrageanschlüssen zur Übertragung von Daten aus der Schleife heraus.

5. Übertragungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schieberegister jeder Außenstation Stufen enthält, die aus einer bistabilen Einrichtung bestehen, welche Anschlüsse zur Ankopplung an vorhergehende oder nachfolgende bistabile Stufen aufweist, sowie Einstell- und Rückstellanschlüsse zur Eingabe von Daten in die Stufe von außerhalb der Schleife her.

6. Übertragungsverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige der Außenstationen bistabile Registerstufen mit Abfrageanschlüssen zur Übertragung von Daten aus der Schleife heraus aufweisen.

7. Übertragungsverfahren nach Anspruch 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfrageanschlüsse irgendeiner der bistabilen Registerstufen in einen Abfragekanal eingeschaltet sind, welcher eine Ausgabeeinrichtung enthält, der ein Integrator so vorgeschaltet ist, daß irgendwelche abgefragten Daten nicht von der Ausgabeeinrichtung des Abfragekanals als richtig aufgenommen werden, ehe sie nicht wiederholt in der Stufe abgetastet sind.

8. Übertragungsverfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebeimpulse von der Kontrollschaltung in der Zentralstation an die .Schieberegisterstufen aller Stationen geführt sind und daß in gleicher Weise getrennte Fortschaltimpulse von der Kontrollschaltung an die Schieberegisterstufen geführt sind, um die Eingabe von äußeren Daten und das Abfragen in diesen Funktionen entsprechenden Zeitpunkten zu bewirken.

9. Übertragungsverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Fortschaltimpuls einzeln nach dem Erscheinen einer Zahl von aufeinanderfolgenden Schiebeimpulsen übertragen wird, die der Zahl der Registerstufen in der Zentralstation entspricht.

10. Übertragungsverfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentralstation ein Synchronisationsregister mit einer Zahl von Stufen aufweist, die der Zahl von Schieberegistern der Datenschleife in der Zentralstation entspricht, daß die Datenimpulse einzeln durch das Synchronisationsregister Stufe auf Stufe in Abhängigkeit von den Schiebeimpulsen übertragen werden, daß das Synchronisationsregister so mit einer zugehörigen Schaltanordnung verbunden ist, daß kein Fortschaltimpuls übertragen wird, während ein solcher Datenimpuls durch das

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Synchronisationsregister übertragen wird, während jedoch dann, wenn der Datenimpuls die letzte Registerstufe davon verlassen hat, die Schaltzustände aller Synchronisations-Registerstufen durch Mittel abgefragt werden, die die Übertragung eines Fortschaltimpulses und außerdem die Eingabe eines neuen Datenimpulses in

die erste Stufe des Synchronisationsregisters zur Übertragung dadurch bewirken.

11. Übertragungsverfahren nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebe- und Fortschaltimpulse den Registerstufen jeder Außenstation über Filterverstärker zugeführt sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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